A Fusão Nuclear vai mudar o mundo nos próximos anos.
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| Wendelstein 7-X (2011) |
Uma das maiores descobertas da ciência recente foi conseguir colocar, pela primeira vez, uma máquina de fusão nuclear funcional. Na Alemanha a máquina Wendelstein 7-X foi capaz de confirmar tal feito.
Como funciona? A máquina tem o mesmo principio do sol: funde átomos para gerar energia. Ela é o oposto da energia nuclear que temos hoje, que funciona através da fissão. Por 30 anos, a humanidade esteve pesquisando a fusão nuclear na esperança que isso se transformasse em uma fonte inesgotável de energia.
Ao dominar a fusão nuclear, vamos estar perto de uma fonte de energia inesgotável, e isso deve mudar o planeta para sempre: vamos poder dessalinizar água salgada, um dos exemplo, e transformar desertos em grandes fazendas – eliminando a fome -, podemos fazer o custo do transporte cair também.
O Wendelstain 7-X é uma máquina com de 16 metros de diâmetro, que tenta imitar as condições das estrelas para fundir átomos e produzir energia, produzindo assim um campo magnético para segurar o plasma gerado no processo. E tudo isso foi conseguido, com um campo magnético 3D que conseguiu fazer o processo sem destruir a máquina.
A priori, a máquina vai gerar energia apenas para si. Depois, poderemos começar a usar essa tecnologia para gerar uma enorme quantidade de energia de maneira barata e limpa, já que o produto da reação é água.
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| Entrada do complexo de pesquisas do Wendelstein 7-X em Greifswald. |
O Processo -
A máquina, instalada no Instituto Max Planck para Física do Plasma, em Garching, perto de Munique, é um empreendimento científico multinacional.
Seu propósito, alcançado em princípio, é fundir átomos leves (o do Hidrogênio tem massa molecular redutível a 1) em átomos pesados (como os de urânio), reproduzindo um processo que ocorre no centro das estrelas vivas, como o sol.
É o contrário da fissão nuclear, que ocorre nas explosões atômicas e produz energia em reatores nucleares. A diferença é que não há radiação, e a energia produzida é virtualmente inesgotável; a dificuldade consiste na alta temperatura necessária, que derreteria qualquer material existente.
A Wendelstein 7-X funde átomos de hidrogênio em um ambiente gasoso de alta sensibilidade eletromagnética (o plasma), confinado em um campo magnético gerado por supercondutores congelados ao zero absoluto, de modo a obter total isolamento térmico.
Wendelstein 7-X (W7-X) é um stellarator (reator a fusão nuclear) experimental que foi construido em Greifswald, Alemanha, pelo Instituto Max Planck de Física do Plasma. É um aprimoramento do Wendelstein 7-AS. O propósito do Wendelstein 7-X é avaliar os principais componentes de um futuro reator a fusão nuclear usando a tecnologia do stellarator, apesar de o próprio Wendelstein 7-X não ser uma usina de geração de energia economicamente viável.
Atualmente o Wendelstein 7-X é o maior dispositivo de fusão já criado usando o conceito do stellarator. Ele está planejado para operar com uma descarga de plasma de até 30 minutos de continuidade, demonstrando uma característica essencial de uma futura usina geradora de energia: operação contínua.
O suporte para a pesquisa é um projeto de parceria independente com a Universidade de Greifswald.
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| Linhas de alimentação supercondutoras sendo conectadas às bobinas planares supercondutoras. |
O Wendelstein 7-X é principalmente um toroide, consistindo de 50 bobinas magnéticas supercondutoras não-planares e 20 planares, com 3,5 metros de altura, que induzem um campo magnético que impede que o plasma colida com as paredes do reator. As 50 bobinas não-planares são usadas para ajustar o campo magnético.
Os principais componentes são bobinas magnéticas, criostatos, vasos de plasma, diversores e sistemas de aquecimento.
As bobinas são arranjadas em torno de um revestimento termo-isolante com diâmetro de 16 metros, denominado criostato. Um sistema de arrefecimento produz suficiente hélio líquido para absorver 5 mil watts de potência de aquecimento, a fim de resfriar as bobinas e seu envoltório (cerca de 425 toneladas) à temperatura de supercondutividade. O vaso de plasma, construído em 20 partes, tem seu interior ajustado à forma complexa do campo magnético. Tem 299 orifícios para aquecimento do plasma e diagnósticos de observação. A usina completa é constituída de 5 módulos aproximadamente iguais, que são montados no hall de experiências.
